Как организуется планирование обработки вычислительных задач в вычислительной системе?

Появление заданий при технологическом процессе обработки данных является случайным, но при решении задачи по программе должны быть учтены и минимизированы связи решаемой задачи с другими функциональными задачами, оптимизирован процесс обработки по ресурсному и временному критериям. Поэтому составной частью процедуры организации вычислительного процесса является планирование последовательности решения задач по обработке данных.

Эффективность обслуживания вычислительных задач (их программ) зависит прежде всего от среднего времени обслуживания

где интенсивность потока обслуживания

В вычислительной системе (и в многомашинной, и в одномашинной особенно) требуется решать проблему минимизации времени обработки поступивших в систему заданий. Иногда эта проблема трансформируется в задачу максимизации загрузки устройств ЭВМ, являющихся носителями ресурсов.

При решении вычислительной задачи ЭВМ использует свои ресурсы в объеме и последовательности, определяемых алгоритмом решения.

К ресурсам ЭВМ относятся объем оперативной и внешней памяти, время работы процессора, время обращения к внешним устройствам (внешняя память, устройства отображения). Естественно, что эти ресурсы ограничены. Поэтому и требуется найти наилучшую последовательность решения поступивших на обработку вычислительных задач.

Процесс определения последовательности решения задач во времени называется планирование.

При планировании необходимо знать, какие ресурсы и в каком количестве требует каждая из поступивших задач. Анализ потребности задачи в ресурсах производится на основе ее программы решения.

После анализа поступивших программ решения задач становится ясно, какая задача каких ресурсов требует и в каком объеме.

Критерии, используемые при планировании, зависят от степени определенности алгоритмов решаемых задач.

· порядок использования устройств ЭВМ при решении задач строго задан их алгоритмами, а порядок использования устройств ВС в задачах заранее не известен.

(Критерий- минимизация суммарного времени решения вычислительных задач)

· порядок использования устройств ЭВМ при решении задач не известен, а порядок использования устройств ВС в задачах строго определен (Критерий- максимизация загрузки ВС)

Реализация функций и алгоритмов планирования вычислительного процесса происходит с помощью управляющих программ операционной системы ВС. Программа планировщик определяет ресурсоемкость каждой поступившей на обработку задачи и располагает их в оптимальной последовательности.

Подключение ресурсов в требуемых объемах к программам выполнения задач осуществляет по запросу планировщика управляющая программа супервизор, которая тоже входит в состав операционной системы.

Одной из важнейших процедур информационного процесса обработки данных является организация вычислительного процесса, т.е. обслуживаниепоступающих на обработку заданий (очередей) и планирование (оптимизация последовательности) их обработки.

На программно-аппаратном уровне эти функции выполняют специальные управляющие программы, являющиеся составной частью операционных систем, т. е. систем, организующих выполнение компьютером операций обработки данных.

Какие программы операционной системы ЭВМ реализуют процедуры организации вычислительного процесса?

Реализация функций и алгоритмов планирования вычислительного процесса происходит с помощью управляющих программ операционной системы ВС. Программа планировщик определяет ресурсоемкость каждой поступившей на обработку задачи и располагает их в оптимальной последовательности.

Подключение ресурсов в требуемых объемах к программам выполнения задач осуществляет по запросу планировщика управляющая программа супервизор, которая тоже входит в состав операционной системы.

Одной из важнейших процедур информационного процесса обработки данных является организация вычислительного процесса, т.е. обслуживаниепоступающих на обработку заданий (очередей) и планирование (оптимизация последовательности) их обработки.

На программно-аппаратном уровне эти функции выполняют специальные управляющие программы, являющиеся составной частью операционных систем, т. е. систем, организующих выполнение компьютером операций обработки данных.

В чем состоит суть процедуры преобразования данных и как она реализуется в ЭВМ?

К важнейшим процедурам технологического процесса обработки относится процедура преобразования данных. Она связана с процедурой ОВП, поскольку программа преобразования данных поступает в оперативную память ЭВМ, и начинает исполняться после предварительной обработки управляющими программами процедуры ОВП.

(Одной из важнейших процедур информационного процесса обработки данных является организация вычислительного процесса, т.е. обслуживаниепоступающих на обработку заданий (очередей) и планирование (оптимизация последовательности) их обработки)

Процедура преобразования данных состоит в том, что ЭВМ выполняет типовые операции над структурами и значениями данных (сортировка, выборка, арифметические и логические действия, создание и изменение структур и элементов данных и т.п.) в количестве и последовательности, заданных алгоритмом решения вычислительной задачи, который на физическом уровне реализуется последовательным набором машинных команд (машинной программой).

На логическом уровне алгоритм преобразования данных выглядит как программа, составленная на формализованном человеко-машинном языке — алгоритмическом языке программирования.

ЭВМ понимает только машинные команды, поэтому программы с алгоритмических языков с помощью программ-трансляторов переводятся в последовательность кодов машинных команд.

Программа преобразования данных состоит из описания типов данных и их структур, которые будут применяться при обработке, и операторов, указывающих ЭВМ, какие типовые действия и в какой последовательности необходимо проделать над данными и их структурами.

Управление процедурой преобразования данных осуществляется в первую очередь программой решения вычислительной задачи, и если решается автономная задача, то никакого дополнительного управления процедурой преобразования не требуется.

Программа решения вычислительной задачи преобразует значения объявленных типов данных, и, следовательно, в процессе выполнения программы происходит постоянная циркуляция потоков значений данных из памяти ЭВМ и обратно. При выполнении программы к одним и тем же значениям данных могут обращаться различные процедуры и операции, сами операции обработки могут между собой комбинироваться различным образом, многократно повторяться и дублироваться.